Page 481 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

ro montada como se muestra en la figura 22.15a si 22.46. El silbato de señales de una fábrica textil tiene una
la frecuencia fundamental de vibración de la varilla frecuencia de 360 Hz. ¿Cuáles son las frecuencias
es de 3000 Hz? Resp. 42.2 cm que escucha el conductor de un automóvil que pasa
*22.44. Halle la relación entre la intensidad de los sonidos si frente a la fábrica a 25 m/s un día en el cual el soni­
uno es 12 dB más alto que el otro. do viaja a 343 m/s?
22.45. Cierto altavoz tiene una abertura circular de 6 cm2 *22.47. ¿Cuál es la diferencia en los niveles de intensidad
de área. La potencia radiada por este altavoz es de (dB) para dos sonidos cuyas intensidades son 2 X
6 X 10~7 W. ¿Cuál es la intensidad del sonido en la 10-5 W/m2 y 0.90 W/m2? Resp. 46.5 dB
abertura? ¿Cuál es el nivel de intensidad?
Resp. 1 mW/m2, 90 dB

Preguntas para la reflexión crítica
*22.48. Al inhalar gas helio, podemos elevar en forma con­ *22.52. El aparato de laboratorio que muestra la figura 22.16
siderable la frecuencia de nuestra voz. Para el aire se usa para medir la rapidez del sonido en el aire por
M = 29 g/mol y y = 1.4; para el helio M = 4.0 g/ el método de resonancia. Un diapasón que vibra a una
mol y y = 1.66. A una temperatura de 27° C, usted frecuencia/se sostiene sobre el extremo abierto de un
canta una nota do a 256 Hz. ¿Qué frecuencia se es­ tubo parcialmente lleno de agua. La longitud de la co­
cuchará si inhala usted gas helio y todos los demás lumna de aire se puede modificar cambiando el nivel
parámetros permanecen iguales? Observe que tanto del agua. A medida que el nivel del agua desciende
v como / se incrementaron. ¿Cómo puede explicar gradualmente desde la parte superior del tubo, la in­
esto considerando que v = /A? Comente su respues­ tensidad del sonido alcanza puntos máximos en los
ta Resp. 751 Hz tres niveles que se muestra en la figura. Los máximos
*22.49. Un silbato de juguete está fabricado con un trozo se presentan cada vez que la columna de aire resuena
de caña de azúcar de 8 cm de longitud. En rigor, con el diapasón. Así, la distancia entre las posiciones
es un tubo abierto desde la entrada de aire hasta el de resonancia sucesivas es la distancia entre las notas
extremo opuesto. Suponga que ahora le hacemos un adyacentes para las ondas estacionarias en la columna
orificio en el punto medio para que sea posible abrir de aire. La frecuencia del diapasón es 512 Hz y las po­
y cerrar el orificio con un dedo. Si la velocidad del siciones de resonancia se presentan a 17, 51 y 85 cm
sonido es 340 m/s, ¿cuáles son las dos frecuencias de la parte superior del tubo. ¿Cuál es la velocidad del
fundamentales que es posible obtener abriendo y sonido en el aire? ¿Cuál es la temperatura ambiente
cerrando el orificio que hicimos en el centro de la aproximada? Resp. 348 m/s, 28.3° C
caña? ¿Cuál es la frecuencia fundamental si el orifi­
cio del centro se cubre y el extremo final se tapa?
*22.50. Un diapasón cuya frecuencia es de 512 Hz se mueve
alejándose de un observador y acercándose a una
pared plana con una rapidez de 3 m/s. La rapidez
del sonido en el aire es de 340 m/s. ¿Cuál es la fre­
cuencia aparente del sonido no reflejado? ¿Cuál es
la frecuencia aparente del sonido reflejado? ¿Cuán­
tas pulsaciones se escuchan cada segundo?
Resp. 508 Hz, 517 Hz, 9 pulsadones/s
*22.51. Usando la definición logarítmica de decibel, deduz­
ca la expresión siguiente para vincular la relación
:
entre las intensidades de dos sonidos y la diferencia, tlj
en decibeles, de dichos sonidos:
Figura 22.16 Aparato de laboratorio para calcular la velocidad del
sonido mediante el método de resonancia.
“ Pi = 10 log
22.53. ¿Cuál es la diferencia en los niveles de intensidad
Use esta relación para resolver los problemas 22.44 de dos sonidos, uno de los cuales tiene el doble de
y 22.47. intensidad que el otro?

462 Capítulo 22 Resumen y repaso